teorías ácido – base

Material de apoyo al curso de Química General I
Gustavo Laborde
TEORÍAS ÁCIDO – BASE
La clasificación de algunas sustancias como ácidos tiene origen en su gusto, ácido, en
contraposición al de los álcalis, que contrarrestan o neutralizan su acción.
Uno de los primeros conocimientos que se tuvo sobre los ácidos Fue que en su molécula
todos tenían por lo menos un átomo de hidrógeno. A fines del siglo XIX, EN 1878, Arrhenius
propuso la primera definición conceptual de ácido y de base. Según Arrhenius, tal como vimos
anteriormente,
ácido es aquella sustancia que tiene hidrógeno en su molécula y que en soluciones
+
acuosas libera cationes H
base es aquella sustancia que tiene el grupo oxhidrilo en su molécula y á que en
solución acuosa libera anión OH
Aunque esta teoría fue un singular avance en el estudio del comportamiento de las soluciones
de electrolitos, resultó incompleta para explicar los siguientes resultados experimentales:
1) algunas sustancias que no tiene oxhidrilos ,como por ejemplo el amoníaco (NH3 ),
exhiben propiedades básicas.
2)
3) en medios no acuosos también podían producirse reacciones del tipo:
HCl(g) + NH3(g) benceno ? NH4 Cl(s)
es decir que, al burbujear gas cloruro de hidrógeno y gas amoníaco en benceno, como
solvente, se produce una reacción química con la aparición del cloruro de amonio. La
misma sal se obtiene al trabajar en solución acuosa.
+
+
4) Resulta poco probable la existencia del ion H en solución. El catión H es el único ion
que no tiene electrones, por eso es habitual llamarlo "protón". Su radio nuclear
-13
-8
(10 cm) es mucho menor que el radio de otros iones (aproximadamente 10 cm).
Si, como ya hemos visto, cualquier ion en solución acuosa se encuentra hidratado,
+
el ion H también se encuentra íntimamente ligado a las moléculas del solvente,
+
agua, y no es correcto pensar que en solución acuosa existan cationes H "libres".
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Montevideo
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En solución acuosa se produce:
+
La energía que se requiere para disociar el H3 O es mucho mayor que la necesaria para
+
romper enlaces covalentes; además se comprobado que la especie H3 O se encuentra
aún más hidratada pero por razones de simplicidad en la escritura, cada vez que se presente
+
+
H3O nos referiremos al catión H hidratado, con una canti dad indeterminada de
moléculas de agua.
Debido a las limitaciones antedichas de la teoría de Arrhenius se necesitó un concepto más
amplio de ácido y base, surgiendo entonces la teoría de Brönsted y Lowry en 1923. Esta
define
ácido como cualquier especie química capaz de ceder un protón:
base es cualquier, especie química capaz de aceptar un protón:
Esta teoría puede aplicarse a especies tanto en el solvente agua como en solventes no
acuosos, y ha permitido interpretar numerosos fenómenos asociados al equilibrio iónico.
La especie HX actúa como ácido, ya que le cede un protón al agua que ac túa como base. En
+
la reacción inversa el ion H3O , llamado hidronio, actúa como ácido pues cede un protón al
ion X que se comporta como base.
En la reacción directa:
¿cuál de los reactivos actúa como ácido y cuál como base? En la reacción, inversa, ¿cuál de
los reactivos se comporta como ácido y cuál como base?:
-
Volviendo a la reacción representada en, observemos que las es pecies HX y X difieren en un
protón y que a su vez el agua y el catión hidronio también difieren en un protón; estos
pares se llaman pares ácida base conjugados.
donde los números indican los pares conjugados.
Veamos cómo podemos justificar el comportamiento de las soluciones en las que
2interviene el ion CO3
2-
-
En este caso, el ion CO3 actuará como base conjugada del ion HCO3 , y el agua actuará
como ácido conjugado de la base OH -.
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